En ström är en klass som representerar en bytesekvens med data. I C++ finns flera typer av strömmar, men de går alla al använda på samma säl.

Transkript

1 Innehåll Strömmar istream, ostream Strömbegreppet Tillgängliga strömtyper Filströmmar Strängströmmar Felhantering Exempel Begrepp En bytesekvens är en rad bytes som har en viss ordning som inte kan ändras. Kan läsas i den ordning de dyker upp Får den ordning i vilken de skrivs En ström är en klass som representerar en bytesekvens med data. I C++ finns flera typer av strömmar, men de går alla al använda på samma säl. Inström (istream) En inström är en klass som representerar en sekvens av byte som kommer in Oll programmet. Det går bara al läsa en byte i taget i den ordning de kommer. Det går inte al läsa en byte flera gånger. Det går inte al backa eller hoppa framåt. Tangentbordet är el typiskt exempel på något som ger upphov Oll en inkommande bytesekvens. Utström (ostream) En bytesekvens är en rad bytes som har en viss ordning som inte kan En utström är en klass som representerar en sekvens med byte som strömmar ut från programmet. Det går bara al skriva en byte i taget. Ordningen avgörs av den ordning byte skrivs. Det går inte al ångra byte som redan skrivits Oll strömmen. Skärmen är en typisk desonaoon för en utgående bytesekvens. C++ datakällor Källa Klasstyp (objekt) Inkludering Tangentbord istream (cin) <iostream> Datafil ifstream <fstream> Strängvariabel istringstream <sstream> 1

2 C++ datamål Mål Klasstyp (objekt) Inkludering Skärm ostream (cout, cerr) <iostream> Datafil ofstream <fstream> Strängvariabel ostringstream <sstream> Filer Måste öppnas innan användning Öppning innebär al filen lokaliseras på disk och det är inte speciellt effekovt al göra dela vid varje användning, alltså krävs al filen öppnas först I C++ kan en fil öppnas automaoskt när el filobjekt instansieras (konstruktor) Måste stängas e[er användning Öppning innebär al informaoon - som behövs för snabb direkt åtkomst Oll filens data - lagras i operaovsystemet. Denna informaoon måste tas bort när den inte längre behövs för al programmet inte skall använda onödigt minne. Alltså krävs al filer stängs. I C++ stängs filen automaoskt när programmet lämnar el filobjekts deklaraoonsblock (destruktor) Filöppning och filstängning Filöppningsmode #include <fstream> ifstream indata( filnamn ); ofstream utdata( filnamn ); fstream iodata; iodata.open( fil, ios::in ios::out); indata.close(); utdata.close(); iodata.close(); Mode Vad? Relevans ios::binary Tolka inte som text (ändra inget) in och ut ios::in Använd som källa in ios::ate Börja sist i filen ut (och in) ios::out Använd som mål, skapa ut ios::app Skriv allod sist i filen, skapa ut ios::trunc Töm filen ut Kan kombineras: ios::out ios::app ios::binary FilposiOonering RelaOv filposioon fstream fs( data.txt ); fs.tellg(); // var läsning sker (get) fs.tellp(); // var skrivning är (put) fs.seekg(10); // gå till 10 fs.seekg(-3, ios::cur); // gå till 7 fs.seekg(0, ios::end); // gå till slut Flagga ios::beg ios::cur ios::end Betydelse RelaOvt början RelaOvt nuvarande posioon RelaOvt slutet fs.seekp(-5, ios::end); 2

3 (Binärfiler) Formaterad inmatning/utmatning konverterar allod från/oll textsträngar Ibland vill man dumpa data precis som det är lagrat i minnet, utan konvertering För al skriva byte Oll fil utan konvertering: istream& read ( char* s, streamsize n ); ostream& write ( const char* s, streamsize n ); Varning för olika endianess Intel: LiLle endian (lägst adress, lägst signifikans) Sparc: Big endian (lägst adress, högst signifikans) #include <sstream> int i, j, k; string heltal = ; Strängströmmar istringstream iss; // eller iss(heltal); iss.str(heltal); // på en rad... iss >> i >> j >> k; ostringstream oss; oss << i << j << k << endl; heltal = oss.str(); cout << heltal; Gemensam funoonalitet Inströmmar Formaterad inmatning med >> Oformaterat inmatning (se Odigare Fö) Utströmmar Formaterat utmatning med << Felhantering fail, eof, bad, good, clear Felhantering Programmerarens ansvar kontrollera om en läsning gick bra och al göra något åt eventuella fel. Strömmen är helt blind, den kan inte ens känna framför sig Strömmen kommer allod ihåg alla fel Strömmen törs inte gå framåt så länge den minns något fel MedlemsfunkBon fail() eof() bad() good() clear() Användning/Betydelse Om konvertering misslyckats Om strömmen slagit huvudet i filsutet Om strömmen blivit oanvändbar Om strömmen är redo (inga fel) Glöm Odigare fel Exempel Fö 5 / Fö 6 Rita, dikutera! Enkel inläsning av tal Oll Ctrl- D (filslut) Läs in el tal i [1, 7] med full felhantering Konvertera mellan tal och strängar Kopiera en fil Oll en annan Varning för felakogt slutvillkor Summera talen på varje rad i en fil Strömmar som parameter och returvärde ALLTID referens! Alla strömtyper ÄR istream& eller ostream& (och mer...) Kedjing av strömoperaooner 3

4 Innehåll Standard Template Library Behållare Iteratorer Anpassade iteratorer Algoritmer FunkOoner som argument Exempel C- bibliotek std::string, std::random, boost::regex (std::regex) Standard Template Library EL antal databehållare mel olika styrkor och svagheter EL generiskt säl al iterera över alla element i en databehållare EL antal algoritmer för al behandla data i behållarna på olika säl En filosofi: endast rimligt effekova operaooner skall finnas Ollgängliga för varje behållare Allt är templates fungerar på valfri datatyp! string vector list set map pair tuple array (Det finns många fler!) Några behållare Iteratorer Används för al stega igenom en behållare begin(), cbegin(), rbegin(), crbegin() end(), cend(), rend(), crend() operator*() // avreferering ( gå Oll adress ) operator- >() operator!=() // används isr operator<() Rita, förklara! Vanlig indexering vector<int> data;... for (int i = 0; i < data.size(); ++i) { } cout << data[i] << endl; cout << data.at(i) << endl; Stegning med iterator vector<int> data;... vector<int>::const_iterator i; for (i = data.begin(); i!= data.end(); ++i) { cout << *i << endl; } 4

5 C++11 anpassning av for- loop vector<int> data;... for ( int& value : data ) { cout << value << endl; } Förenklad deklaraoon map<int, string> my_map; // du kan skriv iteratortypen själv // rekommenderas för nybörjare!! map<int, string>::const_iterator i = my_map.begin(); // kompilatorn kan skriva typen åt dig // det gäller då att du vet vad du får!! auto i = my_map.cbegin(); // båda sätten ger samma resultat! // auto bestäms alltid vid kompileringen! Speciella iteratorer back_inserter(behållare) front_inserter(behållare) istream_iterator<typ>(ström) istream_iterator<typ>() // end() ostream_iterator<typ>(ström, SEPARATOR) ostream_iterator<typ>() // end() Några algoritmer for_each(first, last, func) find(first, last, value) count(first, last, value) copy(first, last, first_out) unique(first, last, [predicate]) remove(fist, last, value) replace(first, last, value, new_value) stable_sort(first, last, [compare]) binary_serch(first, last, value, [compare]) max_element(first, last, [compare]) merge(first1, last1, first2, last2, first_out, [compare]) And many more... you NEED a reference manual! C++11: hlp:// Older: hlp:// FunkOoner som argument Några algoritmer behöver veta vad som skall uröras på varje element, eller hur två element skall jämföras. DeLa går lösa på flera säl: Skriv en funkoon och skicka namnet på funkoonen (utan anropsparenteser) som argument. Skriv en klass och implementera operator() som gör al instanser kan anropas som en funkoon. Skicka en instansvariabel som argument. Skicka en lambdafunkoon som argument. Rita! Förklara! Exempel Läs in tal Oll std::list, sortera, ta bort dubleler, skriv ut. Sortera en std::vector med <förnamn, e[ernamn> eller tvärtom. Skapa en frekvenstabell över bokstäver i fil med hjälp av en std::map. 5

6 Använda C- funkooner C- biblioteket har många delar som forrarande är användbart i C++. En given inkluderingsfil <header.h> inkluderas i C++ genom al skriva <cheader> istället: <cstdlib> isr <stdlib.h> <cctype> isr <ctype.h> <cmath> isr <math.h> <come> isr <Ome.h> <cstdlib> struct div_t { int quot; int rem; }; struct div(int numer, int denom); int abs(int value); int rand(); void srand(unsigned int seed); void exit(int status); <cctype> <cmath> int tolower(int) int toupper(int) int isalpha(int) int isalnum(int) int isblank(int) int iscntrl(int) int isdigit(int) int isgraph(int) int islower(int) int isprint(int) int ispunct(int) int isspace(int) int isupper(int) int isxdigit(int) #define M_PI double sin(double) double cos(double) double pow(double) double sqrt(double) double exp(double) double floor(double) double ceil(double) double floor(double) double round(double) <come> // Sek. sedan kl 00: time_t time(nullptr) chrono: Tid i C++11 raoo: Bråk i C++11 <chrono>, <raoo> // Ticks sedan programstart clock_t clock() #define CLOCKS_PER_SEC... 6

7 size_t size_t string& string& char char* char string& string string <string> size() length() insert(index, tecken/sträng) erase(index, [antal]) at(index) c_str() operator[index] operator+=(tecken/sträng) operator+(tecken/sträng) substr(index, antal) <random> Skapa motor: default_random_engine(seed) mt19937(seed) random_device Skapa distribuoon: uniform_int_distribution(start, stop) normal_distribution(mean, stddev) srand(), rand() i C-biblioteket <boost/regex.hpp> sudo apt- get install libboost- all- dev boost::regex(palern) boost::regex_match(subject, palern) boost::regex_search(subject, result, palern) boost::regex_replace(subject, palern, replace) 7